CN105630448A - 一种基于fpga的kvm*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于FPGA的KVM***，属于计算机技术领域；本发明为一组键盘鼠标和多台主机之间提供便利通信，可应用于机房，用一套键盘鼠标显示器来对多台服务器进行操作，兼容PS2/USB接口，可有效利用现有PS2硬件设备，消耗较少的资源来支持OSD菜单显示和USB键盘/PS2键盘的有效通信，避免造成设备浪费，兼容性强、***集成度高、消耗资源少、使用方便。
Description
技术领域
本发明公开一种基于FPGA的KVM***，属于计算机技术领域。
背景技术
KVM是键盘(Keyboard)、视频显示器(Video)、鼠标(Mouse)的英文缩写,即用一套或数套键盘、显示器和鼠标在多个不同操作***的多台主机之间切换,实现一个用户使用一套键盘、鼠标、显示器去访问和操作一台以上主机的功能。KVM技术已经从最初的基础SOHO办公型，发展成为企业IT基础机房设施管理***。可以从KVM客户端管理软件轻松的直接访问位于多个远程位置的服务器和设备。KVMoverIP解决方案具备完善的多地点故障转移功能、符合新服务器管理标准(IPMI)的直接界面，以及将本地存储媒体映射至远程位置的功能。但是发展迅速的KVM***因涉及操控多台主机之间切换，需要消耗相当的资源，而且在多台主机间切换的同时，会出现兼容不好的情况。本发明针对现有KVM***普遍的资源消耗和兼容性问题，提供一种基于FPGA的KVM***，为一组键盘鼠标和多台主机之间提供便利通信，可应用于机房，用一套键盘鼠标显示器来对多台服务器进行操作，兼容PS2/USB接口，可有效利用现有PS2硬件设备，消耗较少的资源来支持OSD菜单显示和USB键盘/PS2键盘的有效通信，避免造成设备浪费，兼容性强、***集成度高、消耗资源少、使用方便。
发明内容
本发明针对现有KVM***普遍的资源消耗和兼容性的问题，提供一种基于FPGA的KVM***，该设计具有兼容性强、***集成度高、消耗资源少、实施简便等特点，具有广阔的应用前景。
本发明提出的具体方案是：
一种基于FPGA的KVM***，包括FPGA模块，视频叠加模块，USB多路选择模块，双向多路选择模块，USBKBHostPHY，USBKBSlavePHY；
其中FPGA模块利用通过USBKBHostPHY进入的USB键盘信号得到键值，使键值经过USBKBSlavePHY，再通过USB多路选择模块与主机通信，并控制USB多路选择模块使USB鼠标信号直接与主机通信；
FPGA模块还负责PS2键盘信号进入后得到键值再与主机通信，并控制双向多路选择模块使PS2鼠标信号直接与主机通信；
同时FPGA模块将键值寄存，控制内容通过视频叠加模块输出显示。
所述FPGA模块包括8051控制模块和控制寄存器模块，
USB键盘信号通过USBKBHostPHY进入FPGA模块，在8051控制模块得到键值，使键值经过USBKBSlavePHY，再通过USB多路选择模块与主机通信，
由控制寄存器模块控制USB多路选择模块使USB鼠标信号直接与主机通信；
PS2键盘信号同样在8051控制模块得到键值再与主机通信，
并由控制寄存器模块控制双向多路选择模块使PS2鼠标信号直接与主机通信。
FPGA模块还设置USBKBHostMAC模块、USBKBSlaveMAC模块，
其中USB键盘信号进入FPGA模块的USBKBHostMAC模块，在8051控制模块得到键值，键值再由8051控制模块发到USBKBSlaveMAC模块，经过USBKBSlavePHY，再通过USB多路选择模块与主机通信。
所述FPGA模块还设置PS2KBHost模块、PS2KBSlave模块，
其中PS2键盘信号进入FPGA模块的PS2KBHost模块，在8051控制模块得到键值，键值再由8051控制模块发到PS2KBSlave模块完成与主机通信。
所述FPGA模块还设置OSD显示模块，8051控制模块通过总线将键值写入控制寄存器模块寄存，控制OSD显示模块的选取操作将内容通过视频叠加模块输出显示。
一种基于FPGA的KVM***的应用方法，利用所述的***，FPGA模块利用通过USBKBHostPHY进入的USB键盘信号得到键值，使键值经过USBKBSlavePHY，再通过USB多路选择模块与主机通信，并控制USB多路选择模块使USB鼠标信号直接与主机通信；
FPGA模块还负责PS2键盘信号进入后得到键值再与主机通信，并控制双向多路选择模块使PS2鼠标信号直接与主机通信；
同时FPGA模块将键值寄存，控制内容通过视频叠加模块输出显示。
本发明的有益之处是：
本发明***FPGA模块，视频叠加模块，USB多路选择模块，双向多路选择模块，USBKBHostPHY，USBKBSlavePHY；
其中FPGA模块利用通过USBKBHostPHY进入的USB键盘信号得到键值，使键值经过USBKBSlavePHY，再通过USB多路选择模块与主机通信，并控制USB多路选择模块使USB鼠标信号直接与主机通信；
FPGA模块还负责PS2键盘信号进入后得到键值再与主机通信，并控制双向多路选择模块使PS2鼠标信号直接与主机通信；
同时FPGA模块将键值寄存，控制内容通过视频叠加模块输出显示；
通过本发明***为一组键盘鼠标和多台主机之间提供便利通信，可应用于机房，用一套键盘鼠标显示器来对多台服务器进行操作，兼容PS2/USB接口，可有效利用现有PS2硬件设备，消耗较少的资源来支持USB键盘/PS2键盘的有效通信，避免造成设备浪费，兼容性强、***集成度高、消耗资源少、使用方便。
附图说明
图1本发明***的架构示意图。
具体实施方式
结合附图对本发明做进一步说明。
一种基于FPGA的KVM***，包括FPGA模块，视频叠加模块，USB多路选择模块，双向多路选择模块，USBKBHostPHY，USBKBSlavePHY；
其中FPGA模块利用通过USBKBHostPHY进入的USB键盘信号得到键值，使键值经过USBKBSlavePHY，再通过USB多路选择模块与主机通信，并控制USB多路选择模块使USB鼠标信号直接与主机通信；
FPGA模块还负责PS2键盘信号进入后得到键值再与主机通信，并控制双向多路选择模块使PS2鼠标信号直接与主机通信；
同时FPGA模块将键值寄存，控制内容通过视频叠加模块输出显示。
其中FPGA模块包括8051控制模块和控制寄存器模块，
USB键盘信号通过USBKBHostPHY进入FPGA模块，在8051控制模块得到键值，使键值经过USBKBSlavePHY，再通过USB多路选择模块与主机通信，
由控制寄存器模块控制USB多路选择模块使USB鼠标信号直接与主机通信；
又如在FPGA模块中还设置USBKBHostMAC模块、USBKBSlaveMAC模块，
则其中USB键盘信号进入FPGA模块的USBKBHostMAC模块，在8051控制模块得到键值，键值再由8051控制模块发到USBKBSlaveMAC模块，经过USBKBSlavePHY，再通过USB多路选择模块与主机通信。
PS2键盘信号同样在8051控制模块得到键值再与主机通信，
并由控制寄存器模块控制双向多路选择模块使PS2鼠标信号直接与主机通信；
又如在FPGA模块还设置PS2KBHost模块、PS2KBSlave模块，
则PS2键盘信号进入FPGA模块的PS2KBHost模块，在8051控制模块得到键值，键值再由8051控制模块发到PS2KBSlave模块完成与主机通信。
除此之外，FPGA模块还可设置OSD显示模块，8051控制模块通过总线将键值写入控制寄存器模块寄存，控制OSD显示模块的选取操作将内容通过视频叠加模块输出显示。
上述***在进一步实施过程中，KVM***可通过各自端口与N台主机通信。其中USB鼠标的种类众多，可能有三键的，也有四键的，而且不同的USB鼠标对坐标的精确度也不一样，有的用8比特来表示坐标，有的则是用12比特表示坐标，当这些不同种类的USB鼠标发出信号时，由控制寄存器模块的通道选取信号控制USB多路选择器将对应主机的USB通道与鼠标信号相接。避免了KVM设计对各类鼠标的检测，不必开发USB鼠标的驱动设计，节省了FPGA和8051控制模块的资源，并且兼容性可以达到最大化，主机对鼠标兼容，通过此KVM***也兼容。
Claims (7)
1.一种基于FPGA的KVM***，其特征是包括FPGA模块，视频叠加模块，USB多路选择模块，双向多路选择模块，USBKBHostPHY，USBKBSlavePHY；
其中FPGA模块利用通过USBKBHostPHY进入的USB键盘信号得到键值，使键值经过USBKBSlavePHY，再通过USB多路选择模块与主机通信，并控制USB多路选择模块使USB鼠标信号直接与主机通信；
FPGA模块还负责PS2键盘信号进入后得到键值再与主机通信，并控制双向多路选择模块使PS2鼠标信号直接与主机通信；
同时FPGA模块将键值寄存，控制内容通过视频叠加模块输出显示。
2.根据权利要求1所述的***，其特征是所述FPGA模块包括8051控制模块和控制寄存器模块，
USB键盘信号通过USBKBHostPHY进入FPGA模块，在8051控制模块得到键值，使键值经过USBKBSlavePHY，再通过USB多路选择模块与主机通信，
由控制寄存器模块控制USB多路选择模块使USB鼠标信号直接与主机通信；
PS2键盘信号同样在8051控制模块得到键值再与主机通信，
并由控制寄存器模块控制双向多路选择模块使PS2鼠标信号直接与主机通信。
3.根据权利要求2所述的***，其特征是FPGA模块还设置USBKBHostMAC模块、USBKBSlaveMAC模块，
其中USB键盘信号进入FPGA模块的USBKBHostMAC模块，在8051控制模块得到键值，键值再由8051控制模块发到USBKBSlaveMAC模块，经过USBKBSlavePHY，再通过USB多路选择模块与主机通信。
4.根据权利要求2或3所述的***，其特征是所述FPGA模块还设置PS2KBHost模块、PS2KBSlave模块，
其中PS2键盘信号进入FPGA模块的PS2KBHost模块，在8051控制模块得到键值，键值再由8051控制模块发到PS2KBSlave模块完成与主机通信。
5.根据权利要求4所述的***，其特征是所述FPGA模块还设置OSD显示模块，8051控制模块通过总线将键值写入控制寄存器模块寄存，控制OSD显示模块的选取操作将内容通过视频叠加模块输出显示。
6.一种基于FPGA的KVM***，其特征是包括FPGA，视频叠加器，USB多路选择器，双向多路选择器，USBKBHostPHY，USBKBSlavePHY；
其中FPGA利用通过USBKBHostPHY进入的USB键盘信号得到键值，使键值经过USBKBSlavePHY，再通过USB多路选择器与主机通信，并控制USB多路选择器使USB鼠标信号直接与主机通信；
FPGA还负责PS2键盘信号进入后得到键值再与主机通信，并控制双向多路选择器使PS2鼠标信号直接与主机通信；
同时FPGA将键值寄存，控制内容通过视频叠加器输出显示。
7.一种基于FPGA的KVM***的应用方法，其特征是利用1-5任一项所述的***，FPGA模块利用通过USBKBHostPHY进入的USB键盘信号得到键值，使键值经过USBKBSlavePHY，再通过USB多路选择模块与主机通信，并控制USB多路选择模块使USB鼠标信号直接与主机通信；
FPGA模块还负责PS2键盘信号进入后得到键值再与主机通信，并控制双向多路选择模块使PS2鼠标信号直接与主机通信；
同时FPGA模块将键值寄存，控制内容通过视频叠加模块输出显示。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN107678725A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-02-09 | 济南浪潮高新科技投资发展有限公司 | 一种基于fpga实现矩阵式kvm的方法及装置 |
| CN109521895A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-03-26 | 山东超越数控电子股份有限公司 | 一种基于fpga的外设信号切换的控制方法及装置 |
| CN115988246A (zh) * | 2023-02-22 | 2023-04-18 | 北京小鸟科技股份有限公司 | 多模式usb2.0坐席远传切换*** |
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- 2015-12-24 CN CN201510983479.XA patent/CN105630448A/zh active Pending
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